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Factor de velocidad del cable coaxial

Factor de velocidad del cable coaxial

El factor de velocidad del cable coaxial es un parámetro que siempre se menciona en las fichas técnicas de los diferentes tipos de alimentador coaxial.

El factor de velocidad es una especificación importante en algunos casos, aunque las aplicaciones ordinarias de simplemente alimentar una antena pueden no tener importancia.

El factor de velocidad del cable coaxial refleja el hecho de que la velocidad a la que viaja una señal dentro de un cable coaxial no es la misma que una onda electromagnética que viaja en el espacio libre: se reduce en un factor igual al factor de velocidad.

Conceptos básicos del factor de velocidad coaxial

La velocidad a la que viaja la señal en un medio normalmente recibe la designación Vpags o Vgramo. Esta es la velocidad a la que viaja la señal en comparación con la de una señal que viaja en el espacio libre. Así Vpags para una señal que viaja a la velocidad de la luz sería 1.0, y para una que viaja a la mitad de la velocidad de la luz sería 0.5.

Se puede demostrar que el factor de velocidad del cable es el recíproco de la raíz cuadrada de la constante dieléctrica:

Longitud eléctrica del cable coaxial

Un factor importante de un cable coaxial en algunas aplicaciones es la longitud de onda de las señales que viajan en él. De la misma manera que la longitud de onda de una señal es la velocidad de la luz dividida por la frecuencia del espacio libre, lo mismo ocurre con cualquier otro medio. A medida que se reduce la velocidad de la onda, también se reduce la longitud de onda en el mismo factor. Viajando a una velocidad menor, la señal no puede viajar tan lejos en el mismo tiempo.

Por tanto, si el factor de velocidad del cable coaxial es 0,66, entonces la longitud de onda es 0,66 veces la longitud de onda en el espacio libre.

En algunos casos, las longitudes de cable coaxial se cortan a una longitud específica para actuar como un transformador de impedancia o un circuito resonante, luego esto debe tenerse en cuenta al determinar la longitud requerida de cable coaxial.

La ventaja de usar un cable coaxial con un factor de velocidad bajo es que la longitud del cable coaxial requerida para la longitud resonante es más corta que si tuviera una figura cercana a 1. Esto puede reducir el espacio requerido para elementos como terminales resonantes. ¡También puede reducir el costo ya que se necesita menos cable coaxial!

Materiales dieléctricos utilizados en coaxial

Existe una variedad de materiales que se pueden utilizar con éxito como dieléctricos en cables coaxiales. Cada uno tiene su propia constante dieléctrica y, como resultado, los cables coaxiales que usan diferentes materiales dieléctricos exhibirán diferentes factores de velocidad.


Constantes dieléctricas y factores de velocidad
de materiales dieléctricos de cable coaxial de uso común
Material dieléctrico del cable coaxialDieléctrico
constante
Velocidad
factor
Polietileno (PE)2.30.659
Polietileno de espuma1.3 - 1.60.88 - 0.79
Polietileno espaciado por aire0.84 – 0.88
Poliestireno espuma0.910
PTFE sólido2.070.695
PTFE espaciado por aire0.85 – 0.90

El factor de velocidad está determinado por el dieléctrico del cable coaxial. Como la constante dieléctrica no variará demasiado de los valores estándar, a menudo es suficiente tomar las cifras de la hoja de datos y luego cortar el cable en consecuencia. Obviamente, es mejor cortarlo un poco largo al principio y luego recortarlo un poco una vez in situ. De esta manera, se puede acomodar cualquier efecto perdido de los extremos del cable y similares.

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